简介:这是美国运输部发起的研究项目,一个管道防腐层专家团队参与了本研究项目,评价了三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)的完整性。研究表明,三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)存在剥离和面层开裂两大完整性问题。过去几年里,据文献报道,三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)的熔结环氧粉末(FBE)底漆与钢管界面上发生多起防腐层剥离事故,以及聚丙烯(PP)面层发生开裂事故。这些防腐层事故引起人们对使用三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)的关注。一般来讲,三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)采用比较厚的聚烯烃面层增强防腐层抗机械损伤和防止水渗透的能力。但是,聚烯烃的热膨胀系数比钢材高得多,结果在防腐层系统里产生比较高的残余热应力。因为残余应力高,造成防腐层剥离,尤其在管端截短防腐层和任何防腐层的边上,因为这些是高应力集中部位。特别是假如钢管表面预处理不当,就无法保证防腐层持久达到很强的粘合强度。如果熔结环氧粉末(FBE)底漆配方选择不当,发生热氧化降解,也导致防腐层过早失效。如果使用温度很高,聚丙烯也会因为热氧化降解而变脆。在残余应力下,这样脆性的聚丙烯面层就会开裂。本文分析了三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)中的残余应力,并且探讨了残余应力对三层聚烯烃管道外防腐涂层(3LPO)剥离和聚丙烯(PP)面层开裂机理的影响。
简介:本文叙述了评价埋地油气输送管道的三层聚乙烯外防腐层(3LPE)特性的各种分析技术,重点分析了熔结环氧粉末(FBE)与钢管底材之间界面上的粘合特性。已经证实,在测定熔结环氧粉末(FBE)涂层的有量纲强度时,傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、动态机械分析(DMA)都是非常有用的分析技术。但是,已经证实,在阐述油分、润滑脂、硅胶等污染物对造成熔结环氧粉末(FBE)与钢底材之间界面上涂层剥离的有害影响时,飞行时间二次离子质谱(ToFSIMS)格外有用。根据我们的调查,我们认为,即使这不是最重要的因素,影响三层聚乙烯外防腐层(3LPE)管道使用寿命的最重要因素之一是钢管表面的预处理和降低污染物残余。如果最大程度重视了熔结环氧粉末(FBE)底漆与钢底材之间界面上的粘合,那么管道甚至可以不用实施阴极保护(CP)。
简介:当有防腐层的管道实施阴极保护时,最终用户必须考虑到假如防腐层剥离(失去附着力)时可能发生的问题。许多人想当然地认为阴极保护将能够解决他们管道的外腐蚀问题,而没有真正理解防腐层与阴极保护之间的关系。当阴极保护电流真正具有通达管子金属的通道时,阴极保护才是非常有效的。大多数管道外腐蚀是剥离的防腐层造成的,它们屏蔽了阴极保护电流,而不是因为阴极保护电流不足。当防腐层发生剥离或者起泡时,大多数类型的防腐层会使保护电流偏离它们原有的理想通道,结果,阴极保护电流无法充分保护管子的外表面。这样的防腐层称为“屏蔽性”管道防腐层。还有些类型的防腐层即使发生防腐层剥离或者甚至有水渗进防腐层与钢管之间的空隙时依然允许阴极保护电流有效保护钢管。这样的防腐层称为“非屏蔽性”管道防腐层。本文着重讨论这两类防腐层体系的不同点,以及阴极保护与这样的防腐层如何结合使用才有效。